经皮加压钢板与股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的生物力学研究

目的青壮年PauwelsⅢ型股骨颈骨折的最佳固定方式仍存在争议。本研究旨在比较倒三角螺钉(ICCS)、股骨颈系统(FNS)和经皮加压钢板(PCCP)固定PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生物力学特性。方法采用有限元分析和人工合成股骨建立PauwelsⅢ型股骨颈骨折模型。然后根据不同内固定方式将它们分为ICCS、FNS和PCCP组。随后,在有限元模型上施加2100 N的垂直轴向载荷和沿股骨颈轴向的扭转力。人工股骨上施加逐增的垂直轴向压力,直到内固定失败。最后,记录扭转2°、4°和6°时所需的扭矩。结果有限元分析结果显示,在单腿站立负荷下,ICCS的最大位移比FNS增加了25.6%,FNS的最大位移比PCCP增加了36.3%。此外,ICCS、FNS和PCCP的von Mises应力峰值分别为512、243和579 MPa。在相同扭转力下,PCCP显示出最小的旋转位移。人工骨模型显示,PCCP具有最高的轴向刚度和极限载荷值,其次是FNS,最后是ICCS。此外,在2°、4°和6°的扭转角度下,PCCP的扭转阻力显著高于FNS和ICCS,但FNS和ICCS之间没有显著差异。结论有限元分析结果表明,FNS和PCCP在治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折中提供了更好的稳定性,尽管存在上部螺钉断裂的风险。人工骨模型表明FNS和PCCP具有更强的轴向刚度和极限载荷抗性。此外,PCCP表现出优于FNS的抗旋转性能。